森林生態(tài)學第8章 生物多樣性原理與保護

1、第八章 生物多樣性原理與保護,一 生物多樣性的概念二 生物多樣性的價值三 生物多樣性測度四 生物多樣性的消失原因與保護五 外來物種侵入與生物多樣性六 森林生物多樣性保護,西北農林科技大學林學院 2024年3月26日,8.1生物多樣性的概念與層次,8.1.1 生物多樣性的概念 生物多樣性：指各種各樣的生物及其環(huán)境形成的生態(tài)復合體，以及與此相關的各種生態(tài)過程的總和。 包括地球上所有的動物、植物

2、、微生物和它們所用的基因，所形成的群落和所產生各種生態(tài)現象。,8.1.2 生物多樣性層次,遺傳多樣性 包括種內不同種群之間或同一種群不同個體之間的遺傳變異。遺傳多樣性包括分子、細胞和個體三個水平。 物種多樣性 系指有生命的有機體即動物、植物、微生物物種的多樣性。 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 指生物圈內生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性，以及生態(tài)系統(tǒng)生境差異、

3、生態(tài)過程變化的多樣性。 景觀多樣性 指由不同類型的景觀要素或生態(tài)系統(tǒng)構成的景觀在空間結構、功能機制和時間動態(tài)方面的多樣性或變異性。,8.2 生物多樣性的價值,8.2.1 直接價值 消耗性實用價值： 薪炭、飼料、野味等； 生產實用價值： 糧食、蛋白質、藥物、工業(yè)原料等；8.2.2 間接價值 美學、旅游、科教和倫理價值,8.3 生物多樣

4、性測度,8.3.1 a多樣性8.3.2 B多樣性8.3.3 r多樣性,8.4 生物多樣性的消失原因與保護,8.4.1 消失原因 棲息地的改變、喪失和破碎化； 生境資源的過度開發(fā)利用； 環(huán)境污染； 農林業(yè)品種的單一化； 外來物種的入侵。,8.4.2生物多樣性保護,8.4.2.1瀕危物種等級劃分 劃分原則：科學性和實用性。

5、 劃分指標： 種群數量和大小、種群分布特性、發(fā)生范圍和分布格局、棲息地類型、質量和面積、致危因素和滅絕危險等。 1994年國際自然保護聯盟制定的瀕危物種等級為：滅絕、野生滅絕、極危、瀕危、易危、低危、數量不足和未評估八個等級。,8.4.2.2 生物多樣性保護途徑,就地保護 通過建立保護區(qū)，在保護區(qū)外采取附加保護措施、以及恢復已經遭到破壞的生境或生物群落。 遷地保護

6、 是將生物多樣性組成部分移到他們自然生境之外進行保護。 回歸引種 是指將一種植物活動物釋放到它們以前曾生存過但現在已經滅絕地方并加以保護。,保護途徑優(yōu)缺點比較,遷地保護：優(yōu)點 管理方法較為成熟，可為將來保存研究與利用提供原始遺傳資源。缺點 脫離野生環(huán)境及其選擇壓力，終止或改變演化過程，降低適應野生環(huán)境能力。 就地保護：優(yōu)點 生物種群全部遺傳多樣性、生境及其他生物得到

7、一起保護，使生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳水平生物多樣性全面得到保護，并使其繼續(xù)適應環(huán)境。缺點 管理方法不成熟，需要高度主動監(jiān)控；不能將同一物種在不同地方的生物多樣性集中一起保護。,8.5 島嶼生物地理學原理,8.5.1 有關概念 島嶼：指歷史地質運動形成的、被海水包圍和分隔開的小開陸地，對生物而言，意味著棲息地的片段化和隔離。 棲息地島嶼：指湖泊、間斷的高山草甸、片段化森林和保護區(qū)類似島嶼的地方

8、或地段。,8.5.2 島嶼物種數與面積的關系,島嶼面積越大，生物種數越多 ，可用方程描述: S = C·Az 或 lgS = lgC+ Z (lgA) 式中：S—種數，A—面積，C,Z—常數島嶼面積越大其生物種數越多, 稱為島嶼效應。,圖 8-1 Galapagos群島的陸地植物種數與面積的關系（轉自李博 2000）,8.5.3 MacArthur的平衡理論,島嶼上生物種數取決于物種遷入率和死亡率之間的平衡

9、。并且，這是一種動態(tài)平衡。,圖 8-2 島嶼中的物種平衡模型,8.5.3 MacArthur的平衡理論,遷入率取決于島的遠近和大小。近的和大的島嶼遷入率高；遠的和小的島嶼遷入率低。同樣滅絕率也受島嶼大小的影響。,圖 8-3 島的距離、面積、遷入率和滅絕率對植物豐富度的作用（轉自戈峰 2002）,8.5.3 MacArthur的平衡理論,將遷入率曲線和滅亡曲線疊在一起，其交點上的物種數，即為島嶼上應存留的物種個數MacArthur理論可

10、預測：島上的物種數不隨時間而變化；這是一種動態(tài)平衡，即滅絕種不斷的被新遷入種所代替；大島比小島能維持更多的物種；島嶼與大陸的距離由近到遠，平衡種數逐漸降低。,8.6 外來物種入侵與生物多樣性,8.6.1 外來物種（exotic species)的概念： 外來物種： 指一種生物以任何方式傳入起原產地以外的國家或地里區(qū)域，并在那里定殖、建立自然種群的物種。 8.6.2 外來物種入侵現狀

11、 目前，侵入我國的外來有害植物24種，如微甘菊、紫莖澤蘭等；外來昆蟲32種，如美國白蛾、松突園蚧等。,8.6.3外來物種入侵途徑,自然途徑 自然媒介：如風、流水等； 生物媒介：如動物、植物等。 人為途徑 無意識的引入：如船只、車輛以及進口貨物等 有意識的引入：如引種。,8.6.4 外來物種入侵過程,外來物種引入: 人員

12、流動、貨物及交通運輸等； 外來物種定居與建群：多數外來種引入后，面臨惡劣氣候、天敵等條件而失敗，即使建立小種群，其遺傳多樣性較低； 外來物種的時滯階段： 即種群從建立到擴散、爆發(fā)需要經歷一段時期。其長短取決于初始種群的大小、五種的生活史、新地點的環(huán)境條件等； 外來物種的擴散與爆發(fā)：取決于物種的繁殖能力、擴散的方式和能力、種群參數（死亡率與出生率）等。,8.6.5

13、外來物種的影響,對物種多樣性的影響： 外來物種常具有強的自我繁殖力，通過競爭抑制、排斥鄉(xiāng)土物種，使當地物種生物多樣性降低； 對遺傳多樣性的影響：外來物種侵入使鄉(xiāng)土物種棲息地片段化，造成一些物種近親繁殖和遺傳漂變，同時與鄉(xiāng)土樹種雜交，使鄉(xiāng)土物種遺傳同化或者稀釋； 對生態(tài)系統(tǒng)影響：降低生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)效率，穩(wěn)定性和抗性變差； 對景觀的影響：改變當地景觀格局，降低游憩場

14、所質量和美學價值。,8.6.6 外來物種控制,外來物種控制方法包括： 物理防治法 化學防治法 生物防治方法,8.7 森林生物多樣性保護,8.7.1 森林生物多樣性含義： 森林生物多樣性指森林生態(tài)系統(tǒng)中有機生物及遺傳變異的有規(guī)律組合，包括森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性、森林物種多樣性和遺傳多樣性。,8.7.2 森林生物多樣性保護的意義,森林生物多樣性是森林生態(tài)系統(tǒng)管理和維護的目標； 森林生

15、物多樣性是森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的標志； 森林生物多樣性是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。,8.7.3森林生物多樣性受威脅現狀與原因,現狀： 目前，熱帶森林面積每年減少1.2%，每天有50-150個物種被滅絕； 我國近年來有200中植物滅絕，受威脅的高等植物達4000-5000種，有400種野生動物處于瀕危或威脅狀態(tài)。 原因：森林過度砍伐、森林火災、森林病蟲害、棲息地喪失和破碎化,8